Bài 6 trang 208 SGK hóa học 12 nâng cao

Đề bài

a) Viết một số phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi luyện thép từ gang.

b) Cần bao nhiêu tấn  muối chứa \(80\%\) sắt (III) sunfat để có một lượng sắt bằng lượng sắt có trong 1 tấn quặng hematit chứa \(64,0\% {\rm{ }}F{e_2}{O_3}\)?

c) Nếu lấy quặng hematit trên đem luyện gang, rồi luyện thép thì từ \(10\) tấn quặng sẽ thu được bao nhiêu tấn thép chứa \(0,1\% C\) và các tạp chất. Giả thiết hiệu suất của quá trình là \(75\%\).

Lời giải chi tiết

a)

\(\eqalign{
& Si + {O_2} \to Si{O_2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,2Mn + {O_2} \to 2MnO \cr 
& 2C + {O_2} \to 2CO\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,S + {O_2} \to S{O_2} \cr 
& 4P + 5{O_2} \to 2{P_2}{O_5}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,2Fe + {O_2} \to 2FeO \cr} \)

b) Khối lượng \(F{e_2}{O_3}\) có trong 1 tấn quặng hematit: \({{1.64} \over {100}} = 0,64\,\text{tấn}\)

Sơ đồ hợp thức :

\(\eqalign{
& F{e_2}{(S{O_4})_3}\buildrel {} \over
\longrightarrow F{e_2}{O_3}. \cr 
& \,\,\,\,400(g)\;\;\;\;\;\buildrel {} \over
\longrightarrow 160(g) \cr 
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,?\;\;\;\;\;\;\;\;\;\buildrel {} \over
\longleftarrow 0,64\,\text{tấn} \cr} \)

Khối lượng \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) nguyên chất \({{0,64.400} \over {160}} = 1,6\,\text{tấn}\)

Khối lượng muối sunfat cần dùng \({{1,6.100} \over {80}} = 2\,\text{tấn}\)

c)

\(\eqalign{
& F{e_2}{O_3} + 3CO \to 2Fe + 3C{O_2}. \cr 
& {n_{F{e_2}{O_3}}} = {{0,{{64.10}^6}} \over {160}} = {4.10^3}mol \Rightarrow {n_{Fe}} = {{{{4.10}^3}.2.75} \over {100}} = {6.10^3}mol. \cr} \)

 Khối lượng thép thu được : \(m = {{{{6.10}^3}.56.100} \over {99,9}} \approx 3,363\,\text{tấn}\)